一(yi)、氧(yang)氣管道(dao)嚴禁選(xuan)用閘(zha)閥
不銹鋼管道(dao)或閥(fa)門內如果存在油脂、橡膠等低燃點的物質時,在局部高溫下可被引燃。絕熱壓縮產生的高溫使可燃物燃燒。例如,閥前與閥后有較大壓差時,如果將閥門快速打開,閥后氧氣溫度按絕熱壓縮公式計算可達500℃以上,已達到某些物質的著火點。閘閥不宜用于調節流量及壓力,否則密封面很快磨損,嚴密性下降,閘(zha)閥(fa)不能通過緩慢開啟進行壓力調節,閘閥不適用于氧氣管道。
不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)道(dao)內的(de)鐵銹(xiu)(xiu)、粉(fen)塵、焊渣(zha)與管(guan)(guan)道(dao)內壁和(he)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)門(men)摩擦(ca)產生(sheng)高溫發(fa)生(sheng)燃燒。禁用(yong)閘閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)原因其實(shi)就是(shi)因為閘閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)密(mi)封面在相(xiang)對運(yun)動(即閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)門(men)的(de)開(kai)關)中會因摩擦(ca)而引起擦(ca)傷損壞(huai)(huai),一旦損壞(huai)(huai),則(ze)有“鐵粉(fen)”自密(mi)封面處脫落(luo),這樣(yang)細(xi)小顆粒的(de)鐵粉(fen)很(hen)容易著火燃燒。截(jie)止(zhi)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)也有類似事故的(de)發(fa)生(sheng),截(jie)止(zhi)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)密(mi)封面一樣(yang)會損壞(huai)(huai),一樣(yang)有可能發(fa)生(sheng)危險,很(hen)多設計單位把氧氣管(guan)(guan)道(dao)全(quan)部(bu)采用(yong)銅基合金閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)門(men),不用(yong)碳鋼(gang)、不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)門(men)。
按照GB 16912《深度(du)冷(leng)凍法生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)氧氣及相關氣體安全技術規(gui)程(cheng)》中關于閥門(men)材質的規(gui)定(ding):壓力(li)大于0.1MPa時(shi)(shi),嚴禁使(shi)用(yong)閘(zha)閥,0.1MMPa<p≤0.6MPaa時(shi)(shi),閥瓣采用(yong)不銹(xiu)鋼(gang)(gang),0.6MPa<p≤10MPa時(shi)(shi),全不銹(xiu)鋼(gang)(gang)或(huo)全銅(tong)(tong)基(ji)合金閥門(men),pp>10MPaPa時(shi)(shi),全銅(tong)(tong)基(ji)合金。銅(tong)(tong)基(ji)合金閥門(men)具有機械強度(du)高、耐磨損(sun)(sun)、安全性好(不產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)靜(jing)電)等優點,所以真正的原因是(shi)因為閘(zha)閥的密封面極易磨損(sun)(sun)而產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的鐵屑才是(shi)罪魁禍首(shou),至于密封性下(xia)降與否不是(shi)關鍵。
事實上很多(duo)沒有用(yong)閘閥(fa)的氧氣管(guan)道一(yi)(yi)(yi)樣出(chu)現(xian)爆炸(zha)事故(gu),一(yi)(yi)(yi)般都出(chu)現(xian)在閥(fa)門兩側壓差較(jiao)(jiao)大,閥(fa)門開啟較(jiao)(jiao)快的瞬間,著火(huo)源和(he)可燃(ran)物是根本原因,規(gui)定(ding)禁(jin)用(yong)閘閥(fa)只是控制(zhi)可燃(ran)物的一(yi)(yi)(yi)種方法(fa)而(er)已,和(he)定(ding)期清除鐵銹、脫脂、禁(jin)油等手段的目(mu)的都是一(yi)(yi)(yi)樣的。控制(zhi)流速、做好靜(jing)電接地等是消除著火(huo)源。一(yi)(yi)(yi)些設計單位(wei)不管(guan)操作壓力,一(yi)(yi)(yi)律強行采(cai)用(yong)銅(tong)基(ji)合金閥(fa),但也產生了爆炸(zha)事故(gu),控制(zhi)著火(huo)源和(he)可燃(ran)物,嚴格安全規(gui)程才(cai)是最關(guan)鍵的。
二、氧氣管(guan)道的(de)閥(fa)門應符合(he)的(de)一般要(yao)求
(1)設計(ji)壓力大于(yu)0.1MPa的氧(yang)氣管道上,不得采用閘(zha)閥(fa)。國內實踐中多次發(fa)(fa)生閘(zha)閥(fa)類閥(fa)門手動開關時(shi),氧(yang)氣流速突然改(gai)變,使管道內的鐵銹等顆粒沖(chong)撞(zhuang)、摩擦激發(fa)(fa)能量而引燃、引爆的事故。為(wei)避免此類事故發(fa)(fa)生,在壓力大于(yu)0.1MPa的氧(yang)氣管道上不得采用閘(zha)閥(fa)。
(2)設計壓力(li)(li)大(da)于或等于1.0MPa且公稱(cheng)直徑大(da)于或等于150mm的(de)(de)(de)氧氣管(guan)道(dao)上的(de)(de)(de)手(shou)動(dong)閥(fa)門,宜設旁通閥(fa)。在(zai)歐(ou)洲工業氣體協會的(de)(de)(de)《氧氣管(guan)道(dao)系統》IGC DOC 13/02/E中,要求在(zai)手(shou)動(dong)作業的(de)(de)(de)隔離閥(fa)設旁通閥(fa),在(zai)隔離閥(fa)打(da)開前(qian)以旁通閥(fa)平衡前(qian)后壓力(li)(li),避免快(kuai)速增壓和高速、紊流(liu)現象的(de)(de)(de)發生。壓力(li)(li)分級與GB16912《深(shen)度冷凍法生產氧氣及相(xiang)關氣體安全技術規程》中的(de)(de)(de)規定(ding)一致,并(bing)增加采用鎳及鎳基合金的(de)(de)(de)規定(ding)。
(3)設(she)計壓(ya)力(li)大于(yu)1.0MPa,公稱直徑大于(yu)或等(deng)于(yu)150mm的(de)氧氣(qi)管(guan)道上經常操作(zuo)的(de)閥(fa)門,宜采用氣(qi)動(dong)閥(fa)門。
(4)閥門(men)材料(liao)選(xuan)用(yong)見表6.7.1。
注:①. 設(she)計壓(ya)力大于或(huo)等于0.1MPa管道上的壓(ya)力或(huo)流(liu)量調(diao)節閥的材料,應采用(yong)不銹鋼(gang)或(huo)銅基合金或(huo)以上兩(liang)種材料的組合。
②. 閥門的密封填料(liao)宜(yi)采用聚四氟乙(yi)烯(xi)或柔性石墨(mo)材料(liao)。
(5)氧氣管道上的法蘭(lan)、緊固(gu)件(jian)應按國(guo)家現(xian)行標準選(xuan)用,氧氣管道法蘭(lan)用墊(dian)片(pian)選(xuan)用見表(biao)6.7.2。氧氣管道法蘭(lan)用墊(dian)片(pian)除了應滿足壓力(li)、溫度條件(jian)外,還要(yao)防(fang)止(zhi)墊(dian)片(pian)老(lao)化或被氣流(liu)沖刷(shua)裂成碎粒落入管內,隨氣流(liu)撞(zhuang)擊(ji)管壁引起火災。橡膠石棉板結構成分中沒有阻燃材料(liao)(liao),且在氣流(liu)沖刷(shua)下易破碎,其(qi)碎片(pian)在壓力(li)氧中屬(shu)可燃、易燃危險引燃物(wu)料(liao)(liao);金(jin)屬(shu)包覆墊(dian)片(pian)在氧氣管道中不得(de)使用。
(6)氧氣管(guan)道(dao)(dao)閥門(men)的選用除(chu)應注(zhu)意管(guan)道(dao)(dao)閥門(men)一般選用要(yao)求之外,還應符合下列要(yao)求:
①. 閥門各(ge)部件必須(xu)是沒有油(you)和油(you)脂的(de)。
②. 工作壓力≤3MPa的閥門,可采用可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵或鋼制閥門。閥門的密封圈必須采用有色金屬、不銹鋼或聚四氟乙烯等材料制成,閥門的填料必須采用石墨處理的石棉或聚四氟乙烯等材料。
③. 工作壓力>3MPa的閥門,必須采用銅合金或不銹鋼制成的閥門。高壓的氧氣管道應采用高壓氣體管道截止閥。
④. 閥門內部與氧氣接觸的部分,嚴禁使用可燃材料。
⑤. 應優先選用氧氣專用閥門。在沒有專用閥門時,低壓、中壓氧氣管道也可以選用普通閥門,但必須將油浸石棉盤根更換為石墨處理的石棉盤根或聚四氟乙烯材料。
三、工程(cheng)應用
某DN100氧氣(qi)管道,設計(ji)(ji)溫度65℃,設計(ji)(ji)壓力2.5MPa,閥門選(xuan)用(yong)截止閥,A351-CF3;TRIM(內件(jian)).11-MONEL+HF,BB,OS&Y手(shou)輪,氧氣(qi)低泄漏填料(BB:Bolted Bonnet螺栓連接閥蓋;OS&Y:Outside Screw and Yoke 明桿支架式),閥門標準BS EN ISO 1873。
四、氧氣管道閥門選用常用標準規范
IGC DOC 13/02/E《氧氣管(guan)道系統》
GB 50030《氧氣(qi)站設計規范》
GB 16912《深度冷(leng)凍法生產氧氣及相(xiang)關氣體安(an)全技術(shu)規程》
JB/T 12955《氧(yang)氣用閥門 技術(shu)條(tiao)件》